Вихревая труба

 

ВИХРЕВАЯ ТРУБА, содержащая камеру энергетичесхого разделения с ребристой оклажцаемой стенкой в с(Я|и ловым вводом, диафрагму ввода оклаждев ного потока и дроссельный вентиль ва выходе нагретого потока, отличаю ш а я с я тем, что, с целью повьшения термодинамической эффективности, стеака камеры энергетического раэаелеяш вьь ,полнена в виде пространственного амеевкка с герметично.соеош1еняыми южду собой витками.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЮБЛИН

„,Я0„„1032288

3(я) F 25 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3398218/24-06 (22) 17..02.82 (46) 30.07.83. Бка. Ж 28 (72) Л. М. Дыскин и П. Т. Крамаренко (71) Горьковский ордена Трудового Крас ного Знамени инженерностроительный институт им. B. П. Чкалова (53) 621,515.3 (088.8) (56) 1.Патент США М 2955432, кл. 62-5, онублик. 1958.

2. Авторское свицетельство СССР

М 437892, кл. F 25 В 9/02, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

М 578531, кл. F 25 В 9 02, 1975. (54) (57) ВИХРЕВАЯ ТРУБА, соцервка шая камеру энергетического рмщелении с ребристой ахлажцавмой стенкой и сон ловым вводом, циафрагму ввода акламщен.ного потока и цроссельный вентиль на выходе нагретого потока, о т л и ч а в ш а я с я тем, что, с целью повьмявниа термодинамической эффективности, стенка камеры энергетического разделения зы полнена в виде пространственного еме евика с герметично соединенными между собой витками.

4 1О32

Изобретение относится jt: холодильной технике, конкретнее к воэцухорасшири тельным холодильным машинам.

Известна вихревая труба, соцержащая камеру энергетического разделения с охлаждаемой стенкой и размещенный вну три камеры пространственный змеевик для дополнительного охлаждения периферийного потока (1 ), Однако данная труба характеризуется . 1О конструктивной сложностью

Известна также вихревая труба, со» держащая сопловой ввод сжатого газа, диафрагму ввода ашажденного потока и оребренную камеру энергетического . разделения с охлаждающей рубашкой.

Оребрение выполнено на наружной поверхности камеры внутри рубашки в виде гофрированной ленты. Вода, циркулирую щая в рубашке, охлаждает камеру энер гетического разделения t 2 3.

Оцнако такая труба имеет недостаточ ную термодинамическую эффективность вследствие того, что внутренняя теплоотдаюшая поверхность камеры выполнена гладкой по всей длине.

Термоцинамическую эффективность можно повысить, если внутреннюю по верхность камеры энергетического раэ деления выполнить оребренной,. В этом случае термодинамическая эффективность возрастает иэ-эа увеличения теплоотдающей поверхности со стороны нагретого потока и, кроме того, ввиду до олнитель ной раскрутки нагретого потока на поверхности ребер.

Наиболее близкой к предлагаемой является вихревая труба, которая содер жит охлажцаемую камеру энергетического разделения с сопловым вводом и диафрагм 4 . му вывода холодного потока, На рассто янии 2-3 калибров от соллового.ввода камера снабжена ребрами, выполненными в виде гофр из стенки самой камера и размещенными по винтовой линии совпа дающей с направлением закрутки сжато го газае

Известная вихревая труба работает следующим образом.

Сжатый гаэ поступает в сопловой ввод и разделяется в камере энергетического разделения на охлажденный и нагретый потоки. Охлажденный поток выходит из трубы через циафрагму, а нагретый поток через дроссельный вентиль - в противоположном направлении, отдавая тепло через cveHKH гофр наруж ной охлаждающей среде 5 3 3 .

288 2

Однако в укаэанной трубе не предусмотрено интенсивное принуцительное охлаждение камеры энергетического раз целения, что снижает термодинамическую эффективность. Кроме того, выполнение стенки камеры гофрированной значительно усложняет изготовление трубы.

Бель изобретения - повышение термической эффективности.

Поставленная цель цостигается тем, что в вихревой трубе, содержащей камеру энергетического разделения с ребристой схлаждаемой стенкой и солловым вводом, диафрагму вывода охлажденного потока и дроссельный вентиль на выходе нагретого потока, стенка камеры энергетичес кого разделения выполнена s вице просъранственного змеевика с герметично соединенными между собой витками.

На фиг. 1 схематично показана пред лагаемая вихревая труба; на фиг. 2разрез А-.А на фиг. 1°.

Вихревая труба coae pKat камеру 1 энергетического разцеления с сопловым ввоцом 2, диафрагму 3 вывода охлажденного потока и цроссельный вентиль 4

I на противопОложном конце камеры 1 у служащий цля регулирования расходов охлажденного и нагретого потоков. На длине, начинающейся на расстоянии 2-3 калибров от соплового ввоца 2, стенка камеры 1 образована герметично сомкну« тыми межцу собой витками 5 пространственного змеевика 6, изогнутого по винтовой линии, совпадаюшвй с направлением закрутки газа в камере 1. Диаметры витков S плавно увеличиваются в направлении цроссельного вентиля 4, образуя коническую часть камеры l.

Змеевик 6 имеет вхоцной 7 и выходной 8 патрубки соответственно цля подачи н отвода охлаждающей жидкости. Герметичность соединения витков 5 обеспечивается, например, пайкой.

Предлагаемая вихревая труба работает следующим образом.

Сжатый газ поступает в сопловый ввод 2 камеры 1, в которой разделяется на охлажценный и нагретый потоки. Охлажценный поток вывоцят иэ камеры 1 через диафрагму 3, а нагретый поток» через дроссельный вентиль 4. В процессе передвижения к вентилю 4 врашакяцийся

1 нагретый лоток охлаждается, омывая о верхность герметично соединенных между софой пайкой витков 5 змеевика б, в ко- торой по патрубку 7 поступает охлажден ная жидкость, выводимая as змеевика 6 через патрубок 8.

3, ;1032288 б

Ввицу того, что стенка «амеры 1 проточной водой, получена максимальнаи выполнена as змеевика 6, внутри кото- величина аднабатного КПД 0,305 для рого протекает. аклажааюшая жидкость, входного ацыюния сжатого. воздуха значительно улучшается охлаждение на- 0,4 МПа. При аналогичных условиях адигретого потока, что повышает термоцина- s .абатный KOg лрототипа yasea 0,206,- что

; ми ескув эффективность вихревой трубы. на 48,8% меньше, чем KOQ предлагаемой

При испытаниях опытного образна вихревой трубы. Кроме того, вихревая описываемой вихревой трубы, охлаждаемой камера по изобреченшо более екоиомичиа.

Составитель Ю. Мертиичик

Редактор Л. Пчелинская Техред T.Ôàíòà. Корректор О. Тигор

Заказ 5380144 Тираж 530 Подписное

-ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Щ-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4